Question

我使用malloc()将数十亿比特加载到RAM中 - 将其称为 big_set 。我在RAM中还有另外一些位（将其称为 small_set ），这些位都设置为1并且我知道它的大小（多少位 - 我将其称为 ss_size ），但无法预测它，因为每次执行都有所不同。 ss_size 有时可以小到100或大到数亿。

我需要在 small_set 与 ss_size 位长 big_set 的不可预测的部分之间进行一些按位操作。我不能只在最重要和最不重要的边上用零扩展 small_set 以使其大小等于 big_set 的大小，因为这将是非常大的RAM和CPU价格昂贵（同样的操作将同时完成，具有大量不同大小的 small_set ，并且还会通过 small_set 进行移位操作，扩展它会导致更多位到CPU工作）。

示例：

big_set ：100111001111100011000111110001100（实际上会有数十亿比特）

small_set ：111111，因此 ss_size 为6.（可能是不可预测的位数）。

我需要采用 big_set 的6位长度部分，例如：001100，000111等。观察：不一定是第6位，它可能来自例如，第3到第9位。我不知道怎么能得到它。

我不希望得到一个 big_set 副本，其中除了我将要采用的6位之外的所有内容都归零，就像在000000001111100000000000000000000上一样，因为这样也会非常昂贵。< / p>

问题是：如何从 big_set 中的任何位置获取N位，这样我可以在它们与 small_set 之间进行按位操作？是N = ss_size 。

Answer 1

我不确定下面给出的示例是否会回答您的问题，我也不确定实现的XOR是否能正常工作。

但我试图表明，如果任务是节省内存，那么算法的实现会让人感到困惑。

这是big_set中40位和small_set中6位情况的示例：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

void setBitsInMemory(uint8_t * memPtr, size_t from, size_t to)
// sets bits in the memory allocated from memPtr (pointer to the first byte)
// where from and to are numbers of bits to be set
{
    for (size_t i = from; i <= to; i++)
    {
        size_t block = i / 8;
        size_t offset = i % 8;
        *(memPtr + block) |= 0x1 << offset;
    }
}

uint8_t * allocAndBuildSmallSet(size_t bitNum)
// Allocate memory to store bitNum bits and set them to 1
{
    uint8_t * ptr = NULL;
    size_t byteNum = 1 + bitNum / 8; // determine number of bytes for  
    ptr = (uint8_t*) malloc(byteNum);
    if (ptr != NULL)
    {
        for (size_t i = 0; i < byteNum; i++) ptr[i] = 0;
        setBitsInMemory(ptr, 0, bitNum - 1);
    }
    return ptr;
}

void printBits(uint8_t * memPtr, size_t from, size_t to)
{
    for (size_t i = from; i <= to; i++)
    {
        size_t block = i / 8;
        size_t offset = i % 8;
        if (*(memPtr + block) & (0x1 << offset) )
            printf("1");
        else
            printf("0");
    }
}

void applyXOR(uint8_t * mainMem, size_t start, size_t cnt, uint8_t * pattern, size_t ptrnSize)
// Applys bitwise XOR between cnt bits of mainMem and pattern 
// starting from start bit in mainMem and 0 bit in pattern
// if pattern is smaller than cnt, it will be applyed cyclically
{
    size_t ptrnBlk = 0;
    size_t ptrnOff = 0;
    for (size_t i = start; i < start + cnt; i++)
    {
        size_t block = i / 8;
        size_t offset = i % 8;
        *(mainMem + block) ^= ((*(pattern + ptrnBlk) & (0x1 << ptrnOff)) ? 1 : 0) << offset;
        ptrnOff++;
        if ((ptrnBlk * 8 + ptrnOff) >= ptrnSize)
        {
            ptrnBlk = 0;
            ptrnOff = 0;
        }
        if (ptrnOff % 8 == 0)
        {
            ptrnBlk++;
            ptrnOff = 0;
        }
    }
}

int main(void)
{
    uint8_t * big_set;
    size_t ss_size;
    uint8_t * small_set;
    big_set = (uint8_t*)malloc(5); // 5 bytes (40 bit) without initialization
    ss_size = 6;
    small_set = allocAndBuildSmallSet(ss_size);
    printf("Initial big_set:\n");
    printBits(big_set, 0, 39);
    // some operation for ss_size bits starting from 12th
    applyXOR(big_set, 12, ss_size, small_set, ss_size);
    // output for visual analysis
    printf("\nbig_set after XOR with small_set:\n");
    printBits(big_set, 0, 39);
    printf("\n");
    // free memory
    free(big_set);
    free(small_set);
}

在我的电脑上，我可以看到以下内容：

获取已分配内存空间的特定长度的一部分

1 个答案: